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PflanzenölPflanzenöl--PotenzialePotenziale u.u. EigenschaftenEigenschaften

Kurt Krammer & Josef RathbauerBundesanstalt für Landtechnik

A-3250 Wieselburg

Energie aus PflanzenölSeminar am 20.2.2004 in Mold

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Inhalt

• Energiesituation• Potenziale und Anbauflächen• Vorteile und Einsatzmöglichkeiten von Pflanzenöl• Rohstoffaufbereitung und Ölproduktion• Technische Anforderungen an Pflanzenöl

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EnergiesituationEnergiesituation

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Energiequellen

Deutsche Shell Aktiengesellschaft

SSDV/ds 1999

in Prozent

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060

traditionelle Biomasse

Kohle

Öl, Gas

Kernkraft

ErneuerbareEnergie

noch offen

- 1860-2060 -

Lebenszyklen von Energiequellen

Quelle: Deutsche Shell AG

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Energieszenario

Deutsche Shell Aktiengesellschaft

SSDV/ds 1999

0

500

1000

1500

1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060

noch offen

Geo- / ozeanische Energie

Solarenergie

N eue B iom asse

W indenergie

Kernkraft

W asserkraft

Erdgas

Erdöl

Kohle

Trad. B iom asse

Exajoules

Erneuerbare Energie

exa = 1018 1 Exajoule = 34,12 Mio t SKE

- Szenario: nachhaltiges Wachstum -

Weltenergieverbrauch bis 2060

Quelle: Deutsche Shell AG

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ÖlfrüchteÖlfrüchte--Potentiale und AnbauflächenPotentiale und Anbauflächen

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Potentiale u. Anbauflächen

• Österreich hat eine Staatsfläche von 83 900 km²• Waldfläche von 39 000 km² (Tendenz steigend)• landwirtschaftl.Nutzfläche rund 34 000 km²• Ackerland von rund 1,38 Mio. ha• Raps sollte als Fruchtfolgeglied einen Anteil von

25 % nicht überschreiten • maximale Raps-Anbaufläche von ca. 345 000 ha

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Entwicklung der Anbauflächen

1.3821.3861.4031.4061.488Ackerland ges.

110,8(6,0 Raps)

106,4(7,6 Raps)

123,920,514,5Brache*

22,324,228,623,30,3Sonnenblumen

51,364,887,340,83,9Winterraps

20001999199519901980Ölsaaten[1000 ha]

* Ab 1996: inkl. nachwachsender Rohstoffe Grüner Bericht 1999 und 2000, AMA

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Vorteile und EinsatzmöglichkeitenVorteile und Einsatzmöglichkeitenvon Pflanzenölenvon Pflanzenölen

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Pflanzenöle

Pflanzenöle sind chemisch gesehenTriglyceride:

3-wertiges Glycerinmolekül+ drei langkettige Fettsäuren

Die einzelnen Fettsäuren können•gesättigt (keine Doppelbindungen)•einfach ungesättigt (eine Doppelbindung)•mehrfach ungesättigt (mehrere Doppelbindungen) sein

Neben den Glyceriden sind in den Ölen noch Fettbegleitstoffe, wie z.B. Phospholipide enthalten. Diese sind eine vielfältige Stoffgruppe zu der auch Lecithin zählt.

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Fettsäuremuster von Rapsöl

0 10 20 30 40 50 60

Anteil in %

Palmitinsäure

Stearinsäure

Ölsäure

Linolsäure

Linlensäure

Erucasäure

ErucasäureLinolensäureLinolsäureÖlsäureStearinsäurePalmitinsäureFettsäure

0,0 – 1,710,1 – 15,520,7 – 28,152,6 – 63,21,0 – 2,53,2 – 5,0

%

122318218118018016

DoppelbindungenC - Atome

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Ersatz für fossile Energie

Vorteile von Pflanzenöl:

• Energie die nachwächst• Umweltfreundlich• Produktion und Verbrauch in der Region• Hohe Energiedichte• Problemloser Transport und Lagerung• Gute Schmiereigenschaften• Positive Energiebilanz

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Einsatzmöglichkeiten

• in Blockheizkraftwerken• als Kraftstoff für Fahrzeuge (Pflanzenölmotor)• als Heizöl

Energetische Nutzung

Stoffliche Nutzung• Grundstoff zur Erzeugung von Schmierstoffen• Grundstoff für die chem. Industrie

Nutzung als Lebensmittel

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Rohstoffaufbereitung undRohstoffaufbereitung undÖlproduktionÖlproduktion

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Ölgewinnungsanlagen: Mengen & Technologie

1. Größere Anlagen:– Bruck / Leitha:

!250.000 t/a Raps und Sonnenblume!Mechanische Pressen & Extraktion!Teil- und Vollraffinat!Speiseöl, PÖ, Biodiesel

– Aschach:!40.000 t/a Raps!Mechanische Pressen!Vollraffinat, Speiseöl

VOG Aschach

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Ölgewinnungsanlagen: Mengen & Technologie

• 2. Bäuerl. Gen. / Gewerbliche Anlagen:– Asperhofen: ca. 800 kg Saat/h; dzt. nur AME– Mureck: 3.000 t Raps/a, RME– Güssing: 3.000 t Raps/a, RÖ, RME– Starrein: 3.000 t Raps/a, RME, RÖ– Höhmbach: 1.000 t/a; div. Ölsaaten, LM, PÖ– Heidenreichstein: 1.000 t Raps /a, LM, RÖ– Kautzen: 610 t Raps/2001, Kraftstoff– Oberwaltenreith: 3.200 t Mariend./a

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Ölgewinnungsanlagen: Mengen & Technologie

3. Bäuerliche Einzelbetriebe:– Rund 20 – 30 Kleinanlagen mit kontinuierlichen

Schneckenpressen!v.a. Raps; Speiseöle – Direktvermarktung, PÖ

– Unbekannte Anzahl an diskontinuierlichen Pressen für die Erzeugung von Speiseölen!z.B.: Kürbiskernöl

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Zentrale Ölgewinnung

Anlieferungund

Lagerung derÖlsaat

Presskuchen

PressungKonditionierung Extraktion

Vollraffinat

Rohöl

Raffination:

EntschleimungEntsäuerung

BleichungDesodorierung

75-110°C , 30 min

Flockierung

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Dezentrale Ölgewinnung

Anlieferungund

Lagerung derÖlsaat

Presskuchen

PressungReinigungTrocknung Trüböl

SicherheitsfilterReinöl

Reinigung:durch

Sedimentationoder

Filtrationoder

Zentrifugation

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Ölpresse

Quelle: Fa. Keller

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Ölpresse der BLT

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Kammerfilterpresse

Quelle: Fa. Keller

Quelle: Fa. Keller

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Lagerung von Pflanzenölen

• Möglichst konstante Lagertemperatur (ca. +10°C)• Lagertank sollte nicht im Freien stehen

(Witterungseinflüsse)• Möglichst dunkel lagern• Tank grundsätzlich verschließen (Luftfeuchtigkeit)• Keine kraftstoffführende Teile aus Kupfer oder Messing• Entnahmestelle nicht an der tiefsten Stelle • Lagertank sollte vollständig entleerbar und leicht zu

reinigen sein

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Technische Anforderungenan Pflanzenöl

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Rapsöl oder Biodiesel ??

"Wesentliche Unterschiede in den Eigenschaften zwischen Pflanzenöl und Dieselkraftstoff

"Verbrennung von Pflanzenöl im direkteinspritzenden Dieselmotor verursacht Verkokungen

"Deshalb ist die Verwendung von Pflanzenöl in direktein-spritzenden Dieselmotoren ohne Umbaumaßnahmen nicht zu empfehlen!!

"Entscheidung notwendig:

- Kraftstoff an Motor anpassen (Umesterung)

- Motor an Kraftstoff anpassen (Pflanzenölmotor)

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Umesterung

MethanolKatalysator

PflanzenölPflanzenöl Umesterung

Glyzerin

BiodieselBiodiesel

"

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Kraftstoffe im Vergleich

>49->49CZZündwilligkeit

>100>220>55°CFlammpunkt

7,2705mm²/sViskosität bei 20°C

0,880,920,83kg/dm³Dichte bei 20°C

37,237,642,4MJ/kgHeizwert

Rapsöl-methylester

RapsölDieselEinheit

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Viskositätsverlauf von Rapsöl

0255075

100125150175200225250

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Temperatur in °C

Visk

ositä

t in

mm

²/s

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